História e epistemologia da Física/A Ciência do século XVII

A “Revolução Científica”

O século XVII lança as bases para a Física da era industrial. Simon Stevin desenvolve a hidrostática, ciência fundamental para seus país, a Holanda, protegida do mar por comportas e diques. Na óptica, contribuição equivalente é dada por Christiaan Huygens, também holandês, que constrói lunetas e desenvolve teorias sobre a propagação da luz. Huygens é o primeiro a descrever a luz como onda. Mas é Isaac Newton ( 1642-1727), cientista inglês, o grande nome dessa época: são dele a teoria geral da mecânica e da gravitação universal e, junto com Leibniz (1646-1716), o cálculo infinitesimal.

Revolução Científica

termo cunhado pelo historiador da Ciência Alexandre Koyré em 1939

contestado pelos historiadores continuístas, este período se caracterizava pela nova visão de universo, com o sol sendo o centro e o atomismo tomando o lugar do continuísmo da matéria.

Principais mudanças

• do Geocentrismo, onde a terra é imóvel e seria o centro do universo, para o Heliocentrismo, onde o sol seria o centro do universo (Copérnico, Kepler, Galileu)

• do continuísmo da matéria e 4 elementos (Aristóteles) para o Atomismo (Boscovich)

• da teoria dos graves, imponderáveis, causas finais e lugares naturais (Aristóteles) para a Filosofia Mecanicista (Descartes, Galileu, Newton)

• da teoria dos ‘motores’ (Aristóteles) como causa do movimento para o conceito de inércia (Newton)

• de uma argumentação filosófica para uma descrição matemática (Galileu)

• da noção de sistemas venoso e arterial separados (Galeno) para a noção de sistema circulatório único, impulsionado pelo coração (Harvey).

Revolução Científica Européia ou mera ‘migração cultural’?

Continuísmo

• realismo matemático: já presente no De Aspectibus de Alhazen (islâmico do séc. X)
• Mecanicismo: influenciado pela tecnologia chinesa (séc. I a X)
• Atomismo: matemática e atomismo indianos (sec. VII a.C.)
• Heliocentrismo: vedas indianos (séc. X a.C.)

René Descartes (1596-1650)

Dados biográficos

Descartes é considerado filósofo, físico e matemático francês. Ingressou num colégio jesuíta de La Fléche, onde cursou estudos de lógica, ética, metafísica,história, ciências e literatura. Após se dedicou a álgebra e geometria, cursou direto na Universidade de Poitiers. Foi voluntário no exército do Príncipe Máurício de Nassau e foi enviado a Holanda, na realidade ele queria é conhecer o mundo ao invés ir a guerra.

também conhecido na forma latina Renatus Cartesius

contemporâneo de Galileu

uma das figuras chave da “Revolução Científica”

figura central do Racionalismo, forma de pensamento herdada dos Gregos confrontando o empirismo.

pai: juiz da Alta Corte de Justiça

mãe: morre de tuberculose

estuda no mais prestigioso colégio jesuíta da França e Direito na Universidade de Poitiers

1618: entra a serviço de Maurício de Nassau durante a Guerra dos Trinta Anos para conhecer o mundo e a verdade

1619: visão mística  novo sistema matemático e científico publica suas obras na Holanda, mais aberta, enquanto Galileu é processado pela Inquisição

1929: decidiu viver na Holanda para estudar ótica, física, química, anatomia e medicina.

1633: seus livros entram para o Index Librorum Prohibitorum

Matemática

Descartes criou o sistema de coordenadas cartesiano (de Cartesius), que influenciou o cálculo diferencial. dizem que tudo começou por causa de uma mosquinha que viu no teto de sua casa e lembrou de observar o movimento que esta fazia. Assim, veio a ideia de utilizar uma base quadriculada para estudar movimentos e posições no plano, ou seja, utilizou um referencial definido por dois eixos com uma origem comum permitiu a representação de pontos no plano com ajuda de pares ordenados.

levou à Geometria Analítica

Física

com Descartes, surge a noção de Lei física, sem o cunho teológico

a lei é eficaz por si mesma, e não mais acontece por intervenção divina.

está de acordo com o agnosticismo de sua época

Pierre de Fermat (1601-1665)

Dados biográficos

Formou-se em direito na Universidade de Órleans, mas seu passatempo era a matemática, ou seja Fermat era advogado e matemático francês. Seu pai era um rico mercador de peles, o que influenciou a carreira de funcionário público de Fermat. Primeiro tornou-se um magistrado bem conceituado, após em 1652 passou a ser Juiz Supremo na Corte Criminal Soberana do Parlamento de Toulouse.

Matemática

A matemática era um lazer para Fermat.

Foi denominado o “Príncipe dos amadores” porque nesta época Julian Coolidge escreveu " A Matemática dos Grandes Smadores" excluiu Fermat com a justificativa de que ele era realmente tão grande que deveria ser considerado profissional.

com Descartes, os maiores matemáticos franceses do século

seguidor de Diofanto

seu trabalho contribuiu para o Cálculo Diferencial

contribuiu para Geometria Analítica e Probabilidades

O Último Teorema de Fermat

Fermat, apesar do pouco tempo de dedicação a matemática fez contribuições importantes para a geometria analítica e para o cálculo diferencial, contribuiu para a teoria dos números e junto com Pascoal deu origem ao cálculo das probabilidades.

Fenômenos mecânicos ocorrem de maneira mais rápida, isso significa que a natureza age de maneira econômica em suas ações [distância, tempo e energia, por exemplo].

Após ler algumas observações e problemas relativos a Teorema de Pitágoras, olhou com mais cuidado a equação deste teorema que tem várias soluções e a modificou a uma equação semelhante. Passou a considerar uma nova equação em que o expoente era maior do que 2 e chegou a conclusão de que com n>2 e x,y,z e n números inteiros positivos, não existe solução. A solução é para x, y, z naturais e n natural, n>2.

“Falta de espaço para a demonstração” - margem da folha "amaldiçoada".

Após alguns anos de trabalho Andrew Wiles, em 1995, conseguiu demonstrar este teorema corrigindo algumas falhas de Fermat.

Lei da Refração

1662: demonstra a lei da refração, que é corrigida em 1774 por Maupertius.

A Lei de Refração de Fermat é baseada no seu principio de menor tempo, que generalizava o Princípio de Menor Percurso de Herão de Alexandria (60 d.C.), ou seja, fenômenos naturais acontecem de uma maneira em que consiga o menor tempo possível. De acordo com este principio ele observou a trajétoria de propagação da luz em dois pontos e notou que ela escolhia o tempo mínimo para o percurso.

Christiaan Huygens (1629-1697)

Dados biográficos

matemático, astrônomo e físico neerlandês

filho de Constantijn Huygens,entrou na Universidade de Leiden, onde estudou Direito e Matemática, um dos mais prolíficos poetas e compositores neerlandeses, secretário a dois Príncipes e amigo de Descartes, Huygens trabalhou na mecânica, desenvolvimento de modelos cartesianos e estudo da ótica, aperfeiçoando lentes.

1655: descobriu Titã, lua de Saturno

1656: descreveu os anéis de Saturno (Galileu observou primeiro mas pensou que eram satélites)

1656: conseguiu resolver a nebulosa de Órion, que na verdade é formada por estrelas

1657: inventou o relógio de pêndulo

1663: membro da Royal Society

1666: Academia Francesa de Ciências

Física

físico da geração intermediária entre Descartes e Newton

foi um dos maiores teóricos e experimentadores do seu tempo

contribuiu para o aperfeiçoamento dos instrumentos de laboratório

A virada do Século XVII para o XVIII

Até esta época os pesquisadores de ciências eram de posses e tinham tempo para pesquisar, alguns deles compunham músicas e outros liam. Foi nesta época que começou as associações cientistas (seria os grupos de pesquisas de hoje).

Isaac Newton (1643-1727)

Buscava a explicação da natureza pela mecânica, influenciado pela alquimia mas principalmente pela religião. Para Newton a ciência tinha como objetivo levar o homem a Deus.

Dados biográficos

Newton nasceu em Woolsthorpe, próxima de Grantham, em Lincolnshire, Inglaterra. No mesmo ano da morte de Galileu. (começa a estudar na Universidade de Cambridge com 18 anos e aos 26 já se torna catedrático. Em 1687 publica Princípios matemáticos da filosofia natural. Dois anos depois é eleito membro do Parlamento como representante da Universidade de Cambridge. Já em sua época é reconhecido como grande cientista que revoluciona a Física e a matemática. Preside a Royal Society ( academia de ciência) por 24 anos. Nos últimos anos de vida dedica-se exclusivamente a estudos teológicos.

Prematuro e pequeno, o médico não deu esperança de vida. Seu pai havia morrido algumas semanas antes e a mãe, Hannah Ayscough Newton, administrava a propriedade rural da família. Para os padrões da época, a situação financeira era estável, pois a fazenda em que tinham fazia um bom rendimento anual.

Sua mãe casou-se novamente quando Newton tinha três anos, com com o pastor Barnabas Smith, e foi foi viver em North Witham. apesar de morrar a alguns quilômetros de Grantham, sua mãe deixou-o em Woolsthorpe para ser criado pelos avós. Este abandono marcou a vida de Newton que seguiu sua vida com desconfiança em suas relações pessoais. Apesar de Newton ter alguns parentes naquela região, como primos e tios, não estabeleu nenhum laço com eles e tudo leva a crer que sua infancia foi triste e solitária.

Momento histórico

Até o presente momento a ciência era feita por pensadores isolados que estudavam sem vínculo profissional, apenas porque se interessavam pelo assunto. A partir do sec. XVII surgem as primeiras academias de ciências (Royal Society de Londres, Circulo Pinelli de Pádua, etc.). Essas academias na verdade eram clubes frequentados por pessoas de posse que se reuniam para discutir ciência, geralmente nos moldes aristotélicos, embora nem sempre os assuntos abordados fossem relacionados à ciência (até Newton assumir a Royal Society de Londres). A maior parte da população da época era rural, dificultando a participação nos clubes que possuíam sedes urbanas. Como havia a necessidade de arrecadar sócios com condições de pagarem mensalidade foram criados os periódicos científicos (Philosophical Transactions of the Royal Society, p.ex.).

Descendência filosófica

sábios antigos (!?): Pitágoras, Tales, Virgílio, Moisés, Salomão, etc.

retorno às ‘causas finais’: Deus

Newton, o místico

Interessado em Alquimia, em profecias das Escrituras e na ‘cronologia dos antigos reis de Israel’

“O último dos mágicos” (Keynes)

1.200.000 palavras sobre Alquimia (!)

Universo como um enigma a ser decifrado através de ‘chaves místicas’, espalhadas por livros importantes.

Suspeita-se que um surto neurológico tenha o acometido devido aos vapores inalados a partir das suas experiências alquímicas.

Loucura

intoxicado por mercúrio, devido aos experimentos alquímicos, mas também suposta depressão por achar que depois de publicar sua grande obra "Principia" seu ápice havia passado.

‘doença do chapeleiro’ (chapeleiro maluco da história da Alice)

A Física Newtoniana

Força e o Sistema Newtoniano

“O conceito central da Mecânica Newtoniana é força.”

Força como interação

“Uma força é uma extremidade de uma interação; a interação acontece entre dois corpos, atuando com a mesma intensidade em direções opostas.”

Lei da Gravitação Universal

Observando uma maçã que cai de uma árvore do jardim de sua casa, ocorre a Newton a idéia de explicar o movimento dos planetas como uma queda. A força de atração exercida pelo solo sobre a maçã poderia ser a mesma que faz a Lua "cair" continuamente sobre a Terra.

Enunciado da lei da gravitação universal: entre dois pontos materiais de massas m1 e m2, separadas por uma determinada distância, existe uma força de atração, proporcional a estas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distancia., ou seja, F = GmM/r2.

A Principia de Newton, durante os 20 anos seguintes , Newton desenvolve os cálculos que demonstram a hipótese da gravitação universal e detalha estudos sobre a luz, a mecânica e o teorema do binômio. Em 1687 publica Princípios matemáticos da filosofia natural, conhecida como Principia, obra-prima científica que consolida com grande precisão matemática suas principais descobertas. Newton prova que a Física pode explicar tanto fenômenos terrestres quanto celestes e por isso é universal.

Explica as órbitas dos planetas, como a órbita do Sol , da Terra, os fenômenos das marés e dela deduz-se as Leis de Kepler.

Máquina Universo: leis físicas e matemáticas, que diz "cada folha ou pedra que cai, não cai porque Deus quis dessa maneira, cai por causa do movimento do universo".

Universo físico  Universo vivo

Mecânica Newtoniana

É a característica mais marcante da Revolução científica.

Queda livre: diferenças das massas compensam as dos pesos

• F=P
• ma=mg
• ma=mg
• a=g (independentemente da massa)

Outras formulações da mecânica seguiram as de Newton, a saber: Lagrange, Hamilton, Laplace.

Leis de Newton

A mecânica clássica se baseia em três leis

• 1ª Lei: se não há força resultante a velocidade mantém-se constante (inércia ), É a da inércia. Diz que um objeto parado e um objeto em movimento tendem a se manter como estão a não ser que uma força externa atue sobre eles.

• 2ª Lei: uma força atua sobre um corpo variando sua quantidade de movimento, Diz que a força é proporcional à massa do objeto e sua aceleração. A mesma força irá mover um objeto com massa duas vezes maior com metade da aceleração.

• 3ª Lei: as forças entre dois corpos em interação são iguais e opostas, Diz que para toda ação há uma reação equivalente e contrária. Este é o princípio da propulsão de foguetes: quando os gases "queimados"(resultantes da combustão do motor) escapam pela parte final do foguete, fazem pressão em direção oposta, impulsionando-o para a frente

Corolários da 3ª Lei de Newton

• um corpo isolado não pode sofrer força
• um corpo isolado não pode realizar força
• em todos os momentos, a força que um corpo A exerce sobre o corpo B tem magnitude exatamente igual à da força que B exerce sobre A
• ambas as forças acontecem simultaneamente
• a força que A exerce sobre B está no sentido exatamente oposto ao da força que B exerce sobre A

Sucessos

• sistema nocional: força, massa, aceleração
• Leis do movimento
• Lei da Gravitação
• explicação e previsão das marés
• explicação das órbitas planetárias e cometárias

Misticismos

“pertence à Filosofia Natural discorrer sobre Deus a partir das aparências das coisas”(!)

“um espírito sutil permeia e se esconde em todos os corpos materiais; pela sua ação, as partículas se atraem, a luz é emitida, os sentidos são excitados e os músculos se movem”

Óptica

Em 1669 formula a teoria das cores, sobre o prisma e espectro. Newton pesquisa também a natureza da luz. Demonstra que, ao passar por um prisma, a luz branca se decompõe nas cores básicas do espectro luminoso: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul e violeta.

A experiência mais conhecida de newton foi conseguida quando deixou um pequeno feixe de luz penetrar numa sala escura e atravessar um prisma de vidro. Verificou que o fewixe se abria ao sair do prisma, revelando ser constituído de luzes de diferentes cores, dispostas na mesma ordem em que aparecem no arco-íris. Para que essas cores não fossem acrescentadas pelo próprio vidro, ele fez com que o feixe colorido passasse por um segundo prisma. Feito isso, observou que as cores voltaram a se juntar, mostrando que a união dessas cores formava um novo feixe de luz branca igual a inicial.

Newton introduziu na óptica o conceito de frequência das ondas luminosas.

Ao defender a idéia de que a luz fosse composto por um feixe de partículas, acredita-se que a "teoria" que propunha o caráter ondulatório da luz tenha sofrido alguns anos de "defasagem", parou no tempo por alguns anos.

Cálculo

Sua principal contibuição para a matemática foi o cálculo infinitesimal, que surge quando Newton retira o caráter de simples pressentimento às relações entre o cálculo integral e diferencial. Por volta de 1664, quando a universidade é fechada por causa da peste bubônica, Newton volta à sua cidade natal. Em casa, desenvolve o teorema do binômio e o método matemático das fluxões. Newton considera cada grandeza finita resultado de um fluxo contínuo, o que torna possível calcular áreas limitadas por curvas e o volume de figuras sólidas. Este método dá origem ao cálculo diferencial e integral.

A Bolha das Tulipas

“Eu posso calcular o movimento dos corpos celestes mas não a loucura das pessoas”, após perder uma fortuna na especulação da South Sea Company (1720).

Consta que tenha mandado ~ 27 criminosos e falsários de moeda durante o período em que foi Diretor da Casa da Moeda Britânica.

Sucessos

• construção geométrica (Euclides)
• articulação das conquistas anteriores num sistema
• Mecânica Racional
• paradigma da Ciência por séculos!

Gottfried Wilhelm von Leibniz (1676-1716)

Dados biográficos

polimata alemão

filho de um professor de Filosofia Moral em Leipzig

estudou em sua biblioteca a partir dos 7 anos

aprendeu sozinho Latim aos 12 anos

entrou na Universidade aos 14 anos

Universidade recusou sua monografia Ars Combinatoria mas Altdorf concedeu-lhe o doutorado

foi um faz-tudo para as casas de Brunswick e de Hanover

ajudou à Lei do Estabelecimento de 1701 que levou Georg Ludwig ao trono de Inglaterra como Jorge I

foi impedido de acompanhar Georg a Londres por causa de Newton

ligado à postura filosófica Otimismo

concluiu que, se Deus é onipotente e onisciente, o mundo que ele criou deve ser “o melhor dos mundos possíveis”

foi ridicularizado por Voltaire em Cândido

abandonada após o Terremoto de Lisboa de 1755

Matemática

autodidata em Matemática e Física com Huygens como mentor

inventou o sistema binário de numeração

introduziu símbolos:

• ∫ p/ integral e
• d p/ diferencial

Cálculo

1674: começa a trabalhar

1675/6: utiliza p/ área sob y=x

1675/6: visita a Londres (teria visto trabalhos de Newton?)

1677: carta a Newton

1676: Newton emprega fluxões

Física

introduz o conceito de ‘força viva’ (energia cinética)

também estabelece laços entre a estática e a dinâmica

assim fica estabelecida a continuidade entre causa e efeito.

Pierre-Louis Moreau de Maupertuis (1698-1759)

Dados biográficos

matemático, filósofo e escritor francês

família de mercadores-corsários

Física

estendeu e desenvolveu trabalho de Newton

envolveu-se na controvérsia vis viva (Leibniz)  quantidade de movimento (Newton & Descartes)

Terra oblata  prolata (Cassini)

expedição à Lapônia

Princípio da Mínima Ação: minimiza

inicialmente proposto por Fermat

princípio de economia da Natureza

metafísico

prova da existência de Deus(!)

Daniel Bernoulli (1700-1782)

Dados biográficos

matemático neerlandês

filho de Johann Bernoulli

família de comerciantes e acadêmicos

família teve muitos artistas e cientistas, especialmente matemáticos

passou a maior parte da vida em Basel (Suíça)

manteve cadeiras de Medicina, Metafísica e Filosofia Natural

seu pai achava que Matemática não dava dinheiro

teve mau relacionamento com pai invejoso (Johann)

ganhou concurso científico em que o pai também concorreu  banido de casa!

pai tentou roubar seu livro Hidrodinâmica

Matemática

Exposição de uma nova Teoria da Medição do Risco: baseada no ‘Paradoxo de S. Petersburgo

trabalhou com Euler

Física

primeiro a formular uma teoria cinética dos gases, que aplicou às leis de Boyle-Mariotte

Hidrodinâmica (1738): todos resultados como consequência de um único princípio - a conservação da energia

indicou a vantagem de resolver um movimento em composição de translações e rotações

Teoria das marés

problemas de mecânica, especialmente os relacionados às cordas vibrantes

Leonhard Paul Euler (1707-1783)

Dados biográficos

matemático e físico suíço

filho de pastor e de filha de pastor

passou a maior parte da vida na Rússia e na Alemanha

discípulo e amigo de Johann Bernoulli, que interveio p/ que estudasse Matemática em vez de p/ pastor comemorado no Calendário dos Santos Luterano em 24 de maio, juntamente com Copérnico

ocupou cátedra de Fisiologia de Daniel Bernoulli na Academia Imperial Russa de Ciências

D. Bernoulli cansou-se da hostilidade e deixou cátedra de Matemática p/ Euler

mudou-se p/ a Academia de Berlim, a convite de Frederico da Prússia:

indispôs-se com Frederico:

• discriminado por não ser cortesão
• fraco em Retórica: alvo de Voltaire
• problemas de visão: apelidado de ‘Ciclope’

Matemática

publicou mais artigos do que qualquer matemático na História

ganhou 12 vezes a competição do Problema da Academia de Ciências de Paris

doutorado: propagação do som

importantes descobertas do Cálculo à Topologia, bem como Mecânica, Óptica e Astronomia

introduziu a maior parte da notação e nomenclatura matemática atual:

• função
•  (somatório)
• 
• e (base dos logaritmos naturais)
• seno, co-seno, tangente, etc.
• a+bi: números complexos
• ei = -1

Ideias Religiosas

oponente (c/ Bernoulli) ao Monadismo de Leibniz

crença em leis quantitativas

Cristão e literalista da Bíblia

Anedota

p/ Diderot (ateísta): “(a+bn)/n=x e, portanto, Deus existe”

segundo a lenda, Diderot, embaraçado, deixou a corte russa

na verdade, Diderot era bom matemático

Física

determinou com grande precisão a órbita de cometas e outros astros,

esclareceu a natureza dos cometas

calculou a paralaxe do Sol

contribuiu para o desenvolvimento de tabelas de longitude precisas

Joseph-Louis Lagrange (1736-1810)

Dados biográficos

matemático e astrônomo ítalo-francês

o maior matemático do séc. 18

foi Senador e Conde

Matemática

trabalhou na teoria das equações diferenciais criou o Cálculo das Variações aplicou o cálculo diferencial à teoria das probabilidades

Física

estudou o problema dos três corpos p/ Terra, Sol e Lua (1764) e o movimento dos satélites de Júpiter (1766)

encontrou (1772) os pontos de Lagrange (soluções especiais)

 asteróides troianos

Jean le Rond d'Alembert (1717-1783)

matemático, físico e filósofo francês

filho ilegítimo do Cavaleiro Louis-Camus Destouches com a escritora Claudine Guérin de Tencin

foi criado como órfão e adotado pela mulher de um vidraceiro

Destouches pagou secretamente sua educação pois não queria que sua filiação fosse conhecida

Física

introduziu (1747) na Física as equações com derivadas parciais

Mikhail Vasilyevich Lomonosov (1711-1765)

Dados biográficos

cientista, escritor e polimata russo

filho de pescador

completou, em primeiro lugar, em 5 anos o curso de 12 anos da Academia Eslávica de Grego e Latim

foi professor de química e reitor da Universidade de São Petersburgo

demonstrou a origem orgânica do solo, da turfa, do carvão, do âmbar e do petróleo

chegou perto da teoria da deriva continental

previu teoricamente a existência da Antártida, argumentando que icebergs só podem ser formados em terra seca coberta com gelo

Física

1761: primeiro a conseguir o congelamento do mercúrio

1761: propôs a existência de atmosfera em Venus por observação de um trânsito de Vênus

replicou as experiências de Boyle

antecipou Lavoisier

sugeriu uma teoria ondulatória da luz

contribuiu para a formulação da Teoria Cinética dos Gases

formulou a ideia da conservação da matéria

Antoine-Laurent de Lavoisier (1743-1794)

Momento histórico

séc. XVIII

Luís XV: povo c/ fome (Maria Antonieta)

Física integrava a Matemática

Química permanecia no Mito

Resquícios da Alquimia: qualidades, quatro elementos, etc.

velha máxima dos químicos: “lege, lege, lege, labora, ora, et relege”.

Momento científico

Galileu demonstrara a existência do vácuo

Boyle criara teoria corpuscular da matéria

descobrindo os gases (van Helmont)

estudando a combustão e a respiração

Stahl: teoria do flogisto

Flogisto: princípio adormecido nos combustíveis

‘Explicava’: combustão, calcinação, ustulação

Ensino de Química

o professor ensinava a teoria

o experimentador comprovava a verdade estabelecida

substâncias (milhares) eram ensinadas uma a uma, pelas suas propriedades:

• água régia (mistura de ácidos nítrico e clorídrico)
• espírito do vinho (álcool)
• espírito do vinagre (ácido acético)
• óleo de vitríolo (ácido sulfúrico)
• flores de benzoína (ácido benzóico)
• ar desflogisticado (oxigênio)
• etc.

Dados Biográficos

nasceu em berço de ouro (não nobre)

foi membro da Académie des Sciences aos 25

casou-se c/ Marie-Anne Pierette Paulze: parceira (traduziu do inglês, ilustrou obras)

Introdução da Balança

Balança: medidas precisas

acrescenta precisão ao método experimental

Leis químicas quantitativas

resíduo na fervura da água: terra?

 Lei de conservação da massa

Descoberta do Oxigênio

desvendou mecanismo da respiração

desvendou mecanismo da oxidação

fim do flogisto

fogo deixou de ser ‘elemento’

ar deixou de ser ‘elemento’

água deixou de ser ‘elemento’

abriu campo para estudo das combinações químicas

estabeleceu conceito moderno de elemento

Elementos

conceito: substâncias que não conseguimos decompor

Tabela dos elementos (1789): 33

mas ainda inclui luz, calórico, cal, magnésia, barita, alumina e sílica

nomes sistematizados, indicando a composição da substância

Experiências

aqueceu mercúrio em vaso selado

 grânulos avermelhados e redução de volume em 20%

aqueceu grânulos

 obteve ‘ar respirável’ (Oxigênio)

pardal sobreviveu 55 minutos

 obteve CO2 (precipitava água de cal)

desenvolveu calorímetro de gelo

estudou calorimetria animal

introduziu o termo ‘caloria’

estudou fisiologia animal:

destrinçou transpiração e digestão,

correlacionou respiração e circulação

Dois Grandes Erros

membro da Ferme Général (Receita)

rejeitou mau trabalho científico de Marat

 guilhotinado na Revolução por ser coletor de impostos, acusado por Marat

Pierre-Simon, marquis de Laplace (1749-1827)

Dados Biográficos

matemático e astrônomo francês

filho de um pequeno produtor rural

recomendado por d’Alembert p/ escola militar

Conde (1806)

Marquês (1817)

chamado de Newton francês

Matemática

contribuiu para a Teoria das Probabilidades

desenvolveu

• o Laplaciano
• transformada de Laplace

Mécanique celeste = tradução p/ o Cálculo do Principia de Newton (geométrico)

considerava-se o melhor matemático da França

tolerado porque era mesmo!

considerava a Matemática mera ferramenta

 dedicou-se à Astronomia Matemática

Física

formulou a hipótese nebular (formação a partir de nuvem de gás

um dos primeiros cientistas a postular a existência de buracos negros e a noção do colapso gravitacional

‘demonstrou’ a estabilidade do Sistema Solar

Demônio de Laplace

uma mente que soubesse exatamente o estado atual do Universo (posições, forças, velocidades, etc.) poderia conceber todo o Universo, dos átomos aos astros em uma única fórmula

 Determinismo

Laplace e Napoleão

• Napoleão: “como escreveu tudo isto sem mencionar o Criador?”
• Laplace: “não precisei dessa hipótese!”
• Lagrange: “mas ela explica muita coisa!”
• Laplace: “Sim, mas não permite previsões!”

Ver também

• GOTTSCHALL, Carlos Antonio Mascia. Do mito ao pensamento científico: A busca da realidade, de Tales a Einstein. São Paulo : Atheneu, 2004.
• QUEIROZ, et al. Luz: Ciência, Arte e Ensino de Física. (disponível em http://www.sbf1.sbfisica.org.br/eventos/epef/x/sys/resumos/T0164-2.pdf)
• REIS, J. C.; GUERRA, A.; BRAGA, M.: Ciência e arte: relações improváveis? História, Ciências, Saúde - Manguinhos, out./2006. (disponível em http://www.scielo.br/pdf/hcsm/v13s0/04.pdf)
• STRATHERN, P. Newton e a Gravidade. (Zahar)
• Física do século XVII
• Galileu
• Newton